Что такое поршня: Поршень — это… Что такое Поршень?

Цельный цилиндр или диск, который плотно входит в полый цилиндр и перемещается вперед и назад под давлением жидкости, как во многих двигателях, или перемещает или сжимает жидкость, как в насосе или компрессоре.

Научный словарь для студентов American Heritage®, второе издание. Авторские права © 2014 Издательская компания Houghton Mifflin Harcourt. Опубликовано Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company.Все права защищены.

Удар поршня 🏎️ Что это такое и стоит ли об этом беспокоиться?

Вы слышите стук или грохот двигателя? Вы можете получить удар поршня. Вы спросите, что такое удар поршня? Что ж, это то, что мы собираемся здесь обсудить. Мы поговорим о том, что такое удар поршня, стоит ли вам об этом беспокоиться, и обо всем остальном, что вам может понадобиться знать о поршнях вашего двигателя.

Что такое поршень?

Прежде чем мы перешли к хлопку поршня, сначала нужно понять, что такое поршень и.По сути, это диск или толстая металлическая пластина, которая помещается в цилиндр вашего двигателя. Поршни соединены со штоком, который соединяет их с коленчатым валом. Когда поршень движется вверх и вниз, они будут перемещать коленчатый вал, который затем передает это вращение вашим колесам через карданный вал. Чтобы понять, для чего нужен поршень и как он работает, нам нужно поговорить о том, как работает двигатель внутреннего сгорания в вашем автомобиле:

Как работает двигатель внутреннего сгорания

Современные двигатели внутреннего сгорания (или сокращенно ДВС) теперь четырехтактные двигатели.Это означает, что он проходит четыре стадии в каждом цикле: впуск, сжатие, мощность и выпуск. На первом этапе ваш двигатель будет всасывать топливо и воздух в цилиндр через впускной клапан. На этом этапе поршень будет двигаться вниз, создавая всасывание внутри цилиндра.

После этого цилиндр начнет такт сжатия. На этом этапе поршень будет двигаться вверх, сжимая топливно-воздушную смесь и подготавливая ее к сгоранию, в результате чего начинается рабочий такт.Во время рабочего такта топливно-воздушная смесь произведет управляемый взрыв. Если у вас бензиновый двигатель, то сгорание происходит с помощью свечи зажигания. Свеча зажигания создает небольшую электрическую искру на своем конце, чтобы вызвать взрыв. Между тем, дизельный двигатель производит сгорание, просто используя высокую степень сжатия без помощи свечи зажигания.

При воспламенении топливно-воздушной смеси происходит взрыв и снова толкает поршень вниз. Это затем повернёт коленчатый вал, который приводит в движение ваш автомобиль, поэтому его называют рабочим ходом.Наконец, ваш поршень снова двинется вверх, чтобы вытолкнуть сгоревший газ через выпускной клапан. После этого процесс снова начинается с такта впуска.

Вы можете узнать больше о том, как работает двигатель внутреннего сгорания, посмотрев видео ниже:

Что такое удар поршня?

Хорошо, теперь, когда вы знаете, как работает двигатель, вам будет легче понять, что такое удар поршня и почему он происходит. Поршни в вашем автомобиле очень плотно входят в цилиндр, а это означает, что между поршнями и стенками цилиндра очень маленький зазор.Это нормально, поскольку поршни требуют небольших движений из стороны в сторону, когда они поднимаются и опускаются. Это также помогает предотвратить утечку топливно-воздушной смеси.

Со временем поршень и стенка цилиндра могут изнашиваться из-за тепла и трения. Когда они изнашиваются, между поршнем и стенкой цилиндра будет больше места. Как только это произойдет, поршень будет раскачиваться в цилиндре, и юбка (то есть цилиндрическая стенка поршня) ударит по стенке цилиндра двигателя. Тогда это создаст тот дребезжащий или стук, который вы слышите из своего двигателя.В основном это происходит, когда двигатель работает на холостом ходу или во время выбега (когда вы отпускаете дроссельную заслонку, и обороты двигателя падают).

Некоторые двигатели более восприимчивы к ударам поршней, особенно двигатели с алюминиевыми поршнями или блоками цилиндров. Алюминий — более легкий материал, чем железо, поэтому его часто используют в некоторых мощных автомобилях для снижения веса. Кроме того, он лучше передает тепло охлаждающей жидкости, что помогает поддерживать охлаждение двигателя. Однако они не такие прочные, как чугун, который тяжелее, но более долговечен, поэтому алюминиевые двигатели более подвержены ударам поршней.

Признак хлопка поршня

На самом деле нет никаких других симптомов хлопка поршня, кроме стучащего шума, исходящего от вашего двигателя. Вы можете заметить падение производительности или экономии топлива, но это вряд ли произойдет. На самом деле, если у вас относительно современная машина, вряд ли вы столкнетесь с хлопком поршня.

Это потому, что современные автомобили теперь имеют модуль ECU или блок управления двигателем. Блок управления двигателем использует различные датчики для настройки многих параметров двигателя, чтобы обеспечить его бесперебойную работу.Например, если двигатель не получает достаточно воздуха, он будет компенсировать это путем впрыска большего количества топлива в двигатель, чтобы он продолжал работать. Вам все равно нужно будет устранить проблему с воздухозаборником, но двигатель некоторое время будет работать нормально.

Один из этих датчиков включает датчик детонации, который в основном похож на ухо для ЭБУ, который отслеживает нерегулярные звуки и вибрации, исходящие от вашего двигателя. Затем ЭБУ будет использовать эту информацию для регулировки угла опережения зажигания двигателя для устранения нерегулярного детонации.Подробнее о причинах возникновения детонации в двигателе мы поговорим позже.

Кроме того, ЭБУ будет посылать сигнал, чтобы включить контрольную лампу двигателя, когда что-то не так. Это означает, что он уведомит вас о проблеме, и вы сможете исправить ее до того, как поршень хлопнет.

Как проверить удар поршня

Единственный способ проверить наличие удара поршня — это разобрать двигатель и проверить состояние поршней. Это займет много времени и денег, поэтому мы не рекомендуем делать это, если стук не сопровождается другими симптомами.Например, обрыв ремня ГРМ может быть вызван ударами поршня. Но чаще всего это происходит из-за возраста или неисправности водяного насоса. Кроме того, если ремню ГРМ в вашей машине больше 10 лет, то уже пора его все равно заменить.

Кроме разборки двигателя и физической проверки поршней, вы действительно ничего не можете сделать, чтобы проверить удар поршня.

Стоит ли беспокоиться из-за удара поршня?

В Интернете много споров о том, действительно ли удар поршня плох.Но по общему мнению, удар поршня — это не то, о чем вам нужно беспокоиться, по крайней мере, не сразу. Вы все еще можете водить машину с хлопком поршня, но это может быть неудобно и раздражать, если вы слышите стук двигателя. В конечном итоге они могут вызвать дальнейшее повреждение двигателя, но на самом деле это не большая проблема.

Рекомендуем обратить внимание на выхлопные газы вашего автомобиля. Удар поршня может привести к более быстрому износу поршневых колец, что может привести к утечке масла в двигатель.Когда масло попадает в цилиндр двигателя, оно сгорает вместе с топливно-воздушной смесью, что создает синий дым из выхлопной трубы. Когда это произойдет, вам нужно будет заменить поршень и кольца. Если оставить его нефиксированным, это приведет к большему повреждению других компонентов, таких как каталитический нейтрализатор.

Фиксация щелчка поршня

Как уже упоминалось, щелчки поршня не являются непосредственной причиной для беспокойства. Но как только вы увидите другие симптомы, такие как дым из выхлопной трубы, пора починить двигатель.На данный момент ваш единственный реальный вариант — восстановить двигатель. Этот процесс включает в себя разборку двигателя, замену всех поврежденных и изношенных деталей на новые, а затем повторную его сборку.

Очевидно, что восстановление двигателя стоит дорого. Вы можете избежать неприятностей, просто заменив несколько деталей, чтобы сэкономить на расходах. Например, если вам нужно заменить только поршневые кольца, они стоят всего около 200 долларов за комплект, а для некоторых автомобилей это даже дешевле. Однако из-за затрат на рабочую силу это все равно будет стоить от $ 1000 до $ 2000 .Демонтаж и восстановление двигателя — долгий и трудоемкий процесс, который занимает в среднем 10 часов. Вот почему мы рекомендуем вам выполнить полную перестройку, чтобы вы также заменили другие необходимые компоненты, пока вы это делаете. Благодаря этому ваш двигатель будет как новый.

Очевидно, что это не вариант для всех, так как восстановление двигателя может стоить до $ 4500 и даже больше в некоторых автомобилях. Если это не вариант, тогда вам лучше продать свою машину и вложить деньги в новую машину.Придется продать по более низкой цене, так как машина технически повреждена. Но, по крайней мере, это даст вам деньги.

Мы не рекомендуем выполнять ремонт двигателя самостоятельно, чтобы сэкономить деньги, если вы не являетесь квалифицированным профессиональным механиком.

Советы по ремонту двигателя

Перед ремонтом двигателя вам нужно будет оценить, стоит ли оно того или вам лучше просто продать автомобиль? Если стоимость ремонта не сильно отличается от стоимости вашего автомобиля при перепродаже, мы фактически предлагаем просто продать его как есть.Но если это того стоит или вы по-прежнему хотите оставить машину себе по сентиментальным причинам, у нас есть несколько советов.

Во-первых, очевидно, стоит присмотреться к магазинам, чтобы получить наилучшую возможную оценку. Однако это очень инвазивный и дорогостоящий ремонт, поэтому также важно иметь автомастерскую, которой вы доверяете, которая сделает это за вас. Это для того, чтобы вы могли быть уверены в том, что мастерская не взимает плату ни за что, в чем вы не нуждаетесь.

Также неплохо напомнить механику о необходимости связаться с вами перед заменой или ремонтом детали, не указанной в первоначальной оценке / предложении.Таким образом, вы можете одобрить или не одобрить работу, которую они собираются делать. Когда вы получите счет, вас также не удивят не упомянутые ремонтные работы.

Наконец, если вы хорошо разбираетесь в деталях двигателя, вам может быть дешевле приобрести запасные части самостоятельно. Авторемонтные мастерские могут взимать дополнительную плату по сравнению с определенными деталями, поэтому вы можете найти детали по более низкой цене в другом месте. Имейте в виду, что не все ремонтные мастерские готовы работать с вашим автомобилем, если запчасть не от них.

Другие причины детонации двигателя

Шлепок поршня — не единственная причина детонации двигателя. Вы слышите стук и грохот двигателя по нескольким причинам. Некоторые из них представляют собой незначительные проблемы, которые можно легко исправить, некоторые могут быть более серьезными. Вот другие возможные причины детонации двигателя:

Низкооктановое топливо

Октановое число — это мера способности топлива противостоять преждевременной детонации или сгоранию топливно-воздушной смеси в вашем двигателе.Использование топлива с более низким октановым числом, чем рекомендовано, приведет к сгоранию смеси, когда этого не следует делать. Это вызовет стук в вашем двигателе.

Если вы недавно заправляли свой автомобиль топливом с более низким октановым числом, чем рекомендовано производителем, заправляйте его топливом с правильным или более высоким октановым числом при следующей остановке. Это должно устранить стук.

Вы также можете использовать октановый бустер в паре с топливом с более низким октановым числом, чтобы улучшить рабочие характеристики.Но часто они будут стоить столько же, сколько и высокооктановое топливо, поэтому мы не рекомендуем это делать.

Углеродные отложения

В процессе сгорания в двигателе углеродные отложения остаются на клапане двигателя, свечах зажигания и других компонентах, участвующих в процессе сгорания. Со временем нагар будет накапливаться и препятствовать процессу горения. Это уменьшит объем внутри цилиндра и увеличит компрессию, что приведет к стуку.

В большинстве случаев эту проблему можно решить с помощью очистителя топливных форсунок. Обычно они стоят около 20 долларов за бутылку, и использовать их очень просто. Вам понадобится почти пустой топливный бак, а затем налить соответствующее количество очистителя топливных форсунок. Производитель уточнит, сколько вам потребуется. Затем долейте в топливный бак обычное топливо. Некоторые чистящие средства могут потребовать от вас простоя автомобиля в течение некоторого времени, поэтому обязательно ознакомьтесь с их инструкциями, прежде чем использовать его.

Если очиститель топливной форсунки не работает, возможно, вам нужно очистить от угля.Но очистка от угля может стоить от 350 до 900 долларов. На самом деле мы не рекомендуем делать это, если вы не чувствуете в этом необходимости.

Неправильная свеча зажигания или зазор свечи зажигания

Производитель вашего автомобиля часто порекомендует, какой тип свечей зажигания следует использовать для вашего автомобиля. Это связано с тем, что свеча зажигания имеет тепловой диапазон, то есть количество тепла, которое она может отвести от камеры сгорания или вашего цилиндра. Если вы используете свечу зажигания неправильного типа, она не будет работать должным образом и может вызвать стук.

Кроме того, в свече зажигания есть зазор между центральным и заземляющим электродами, который необходимо правильно отрегулировать. Если он слишком узкий, то искра может быть недостаточно мощной, чтобы воспламенить топливно-воздушную смесь. Слишком широкая искра может быстро дать сбой или вообще не загореться.

Убедитесь, что в вашем автомобиле используется правильная свеча зажигания и правильный ли зазор. Это видео ниже может научить вас, как правильно установить свечу зажигания:

Плохая синхронизация зажигания

Если вы используете правильную свечу зажигания с правильным зазором, у вас может быть проблема с синхронизацией зажигания.Система зажигания вашего автомобиля имеет синхронизацию, то есть в какой момент движения двигателя зажигаются свечи зажигания, воспламеняя топливно-воздушную смесь. И так же, как сказать любимому человеку, что они вам нравятся, время должно быть правильным. В противном случае свеча зажигания не загорится правильно, что приведет к множественным детонациям. Это, в свою очередь, вызовет стук двигателя.

Слишком бедная топливно-воздушная смесь

Топливно-воздушная смесь в вашем автомобиле должна быть правильно настроена в зависимости от условий. Он не может быть слишком худым или слишком богатым, или он может повлиять на работу автомобиля и даже повредить детали.Неисправный датчик кислорода, топливная форсунка или датчик массового расхода воздуха могут привести к тому, что в вашем автомобиле будет слишком бедная смесь. Это потому, что он передает неверную информацию в ЭБУ. Затем это приводит к тому, что блок управления двигателем неверно корректирует смесь.

Бедная топливная смесь означает, что в смеси больше воздуха, чем топлива. А если она слишком бедная, смесь не будет гореть достаточно быстро, что может привести к множественным взрывам и детонации двигателя.

Неисправный датчик детонации

Как уже упоминалось, датчик детонации уведомляет блок управления двигателем, если он обнаруживает какие-либо нарушения в звуке и вибрации двигателя.Затем ЭБУ внесет соответствующие корректировки для автоматического устранения проблемы без какой-либо помощи со стороны водителя. Удобно, правда?

Очевидно, что если датчик детонации выйдет из строя, он не сможет отправить правильную информацию в ЭБУ. Что, в свою очередь, привело к тому, что двигатель не смог устранить мелкие проблемы. В этом случае вам необходимо заменить датчик детонации двигателя. Обычно это стоит от 250 до 400 долларов в зависимости от марки и модели автомобиля, включая оплату труда.

Изношенные подшипники штока

Как объяснялось ранее, поршень в автомобиле соединен с коленчатым валом с помощью шатуна. Соединение штока с коленчатым валом имеет подшипники для облегчения плавного движения поршня. Эти подшипники со временем изнашиваются или выходят из строя. Когда это произойдет, поршень будет стучать по коленчатому валу, что создает стук.

Когда это произойдет, вам, по сути, потребуется перестройка двигателя, поскольку эти части находятся глубоко внутри двигателя.Это означает, что работа по замене подшипников качения стоит очень дорого и может стоить от 1000 до 2000 долларов. Вот почему вместо замены отдельной детали будет хорошо заменить все необходимые и изношенные детали в двигателе и провести полный ремонт. Это будет стоить дороже, но после этого можно ожидать, что двигатель будет исправен.

Плохой натяжитель ремня или шкивы

Иногда стук в двигателе на самом деле исходит не от самого двигателя. Вместо этого звук, который вы слышите, может исходить от змеевидного ремня двигателя, который соединен с несколькими шкивами.Для правильной работы этот ремень должен иметь правильное натяжение. Если его недостаточно или слишком много напряжения, вы можете услышать дребезжащий или хлопающий звук, который можно принять за стук двигателя.

Змеевиковый ремень также может со временем изнашиваться. Если вы заметили какие-либо повреждения ремня, пора его заменить. Обычно это стоит от 100 до 200 долларов для большинства автомобилей, включая рабочую силу. Если вы не видите никаких повреждений, то вам нужно отрегулировать натяжение ремня.Вы также должны проверить, не погнут ли какой-либо из шкивов.

Остерегайтесь ложных детонаций

Если ваш двигатель стучит, это может быть ложный стук. Ложный стук — это когда двигатель издает стук, но на самом деле проблема с двигателем отсутствует. Некоторые двигатели подвержены этому, например двигатели LS1 в Corvette. Это часто случается при холодном старте, почему так происходит? Причина в расширении и сжатии металла.

Поршни в вашей машине расширяются, когда она горячая, и сжимаются, когда она остывает.Из-за этого размеры поршней немного меньше диаметра цилиндра (диаметра цилиндра). Это позволит поршню сжиматься, когда он горячий, и идеально вписаться в цилиндр двигателя во время работы. Поскольку в холодном состоянии поршень меньше, поршень и стенка цилиндра имеют больший зазор. Это приводит к тому, что поршень ударяет по стенкам цилиндра во время холодного пуска, создавая этот стук. Когда двигатель нагревается до рабочей температуры, поршень расширяется и подходит к цилиндру, устраняя детонацию.Поскольку с двигателем нет никаких проблем и он был спроектирован именно так, это ложный стук.

Узнайте больше о ложных ударах и способах их диагностики в видео ниже:

Удар поршня: заключение

Напомним, удар поршня — это стук, который возникает, когда поршень ударяется о стенку цилиндра. из-за чрезмерного зазора между двумя компонентами. В большинстве случаев удар поршня не вызывает беспокойства, поскольку он не сразу приводит к повреждению других компонентов.А замена поршней только из-за удара поршня не стоит того, потому что это очень дорого, так как вам придется ремонтировать двигатель.

Если вы слышите стук двигателя, убедитесь, что это не что-то еще, что его вызывает. Если это вызвано неисправными шатунными подшипниками, неисправным датчиком детонации или неправильным моментом зажигания. Но если это удар поршня, то вам, как правило, не о чем беспокоиться, если только он не сопровождается другими симптомами, такими как синий выхлопной дым.

Утвержденные инструменты

Эти инструменты были испытаны и протестированы нашей командой, они идеально подходят для ремонта вашего автомобиля в домашних условиях.

Что такое поршень? — Определение, детали и типы

Что такое поршень?

Поршень — это компонент поршневых двигателей, поршневых насосов, газовых компрессоров, гидроцилиндров и пневматических цилиндров, а также других подобных механизмов. Это движущийся компонент, который заключен в цилиндр и герметизирован поршневыми кольцами.

В двигателе его цель — передавать усилие от расширяющегося газа в цилиндре на коленчатый вал через шток поршня и / или шатун.В насосе функция обратная, и сила передается от коленчатого вала к поршню с целью сжатия или выброса жидкости в цилиндр. В некоторых двигателях поршень также действует как клапан, закрывая и открывая отверстия в цилиндре.

Поршень — это движущийся диск, заключенный в цилиндр, который герметизирован поршневыми кольцами. Диск движется внутри цилиндра, когда жидкость или газ внутри цилиндра расширяются и сжимаются. Поршень помогает преобразовывать тепловую энергию в механическую работу и наоборот.

По этой причине поршни являются ключевым компонентом тепловых двигателей. Поршни работают, передавая выходное усилие расширяющегося газа в цилиндре на коленчатый вал, который передает момент вращения маховику. Такая система известна как поршневой двигатель.

Поршень должен следовать циклическому процессу, чтобы он непрерывно преобразовывал тепловую энергию в работу, и есть много способов завершить этот цикл. Например:

• Подводя тепло к газу внутри цилиндра, газ расширяется, увеличивая объем в цилиндре и обеспечивая полезную работу.
• При отводе тепла от цилиндра давление газа снижается, что облегчает его сжатие.
• Передавая работу поршню, поршень сжимается обратно в исходное состояние, готовый к повторному выполнению цикла.

Схема частей поршня

Части поршня

Поршень, как движущаяся часть камеры сгорания, выполняет задачу преобразования этой высвобождаемой энергии в механическую работу. Основная конструкция поршня представляет собой закрытый с одной стороны полый цилиндр с сегментной головкой поршня с кольцевым ремнем, выступом пальца и юбкой.

Основные части поршня и их функции:

• Поршневые кольца
• Юбка поршня
• Поршневой палец
• Головка поршня / корона
• Шатун
• Подшипники поршня

1. Поддержание кольца поршня

Обычно в обычном автомобильном двигателе используются поршневые кольца трех типов:

• Компрессионное кольцо : это верхнее кольцо, ближайшее к камере сгорания. Его еще называют газовым или напорным кольцом. Кольцо предотвращает утечку продуктов сгорания. Компрессионные кольца также помогают передавать тепло от поршня к стенкам цилиндра.
• Грязесъемное кольцо — поршневое кольцо с конической поверхностью, расположенное в кольцевой канавке между компрессионным кольцом и масляным кольцом.Грязесъемное кольцо используется для дополнительной герметизации камеры сгорания и очистки стенки цилиндра от излишков масла. Горючие газы, проходящие через компрессионное кольцо, задерживаются грязесъемным кольцом.
• Масляное кольцо — это поршневое кольцо, расположенное в кольцевой канавке, ближайшей к картеру. Масляное кольцо используется для вытирания излишков масла со стенок цилиндра во время движения поршня. Излишки масла возвращаются через кольцевые отверстия в масляный резервуар в блоке цилиндров.

Подробнее о: Что такое поршневое кольцо?

2.Юбка поршня

Юбка поршня относится к цилиндрическому материалу, закрепленному на круглой части поршня. Деталь обычно изготавливается из чугуна из-за его превосходной износостойкости и самосмазывающихся свойств. Юбка содержит пазы для крепления поршневого маслосъемного кольца и компрессионных колец. Юбки поршней доступны в различных дизайнах для конкретных применений.

Существует два основных типа юбок поршней:

• Полная юбка : также известна как сплошная юбка.Пышная юбка имеет трубчатую форму. Он обычно используется в двигателях больших автомобилей.
• Юбка тапочка: Тип юбки поршня используется для поршней мотоциклов и некоторых автомобилей. Часть юбки срезается так, чтобы на стенке цилиндра остались только задняя и передняя поверхности. Это помогает снизить вес и минимизировать площадь контакта между стенкой цилиндра и поршнем.

3. Поршневой палец / поршневой палец

Поршневой палец также известен как поршневой палец или поршневой палец, который используется для соединения поршня с шатуном и обеспечивает подшипник для поворота шатуна в качестве поршня. движется.

В очень ранних двигателях, включая двигатели с паровым приводом, а также во многих очень больших стационарных или судовых двигателях поршневой палец расположен в скользящей траверсе, которая соединяется с поршнем через шток.

Поршневой палец обычно представляет собой кованый короткий полый шток, изготовленный из стального сплава высокой прочности и твердости, который может быть физически отделен как от шатуна, так и от поршня или крейцкопфа.

Конструкция поршневого пальца, особенно в небольших высокооборотных автомобильных двигателях, является сложной задачей.Поршневой палец должен работать при некоторых из самых высоких температур, встречающихся в двигателе, и его расположение затрудняет смазку, оставаясь маленьким и легким, чтобы соответствовать диаметру поршня и не увеличивать чрезмерно массу поршня.

Требования к легкости и компактности требуют стержня небольшого диаметра, который подвергается высоким сдвигающим и изгибающим нагрузкам и имеет одни из самых высоких сжимающих нагрузок среди всех подшипников во всем двигателе.

Для решения этих проблем материалы, из которых изготовлен поршневой палец, и способ его изготовления являются одними из самых сложных из всех механических компонентов, используемых в двигателях внутреннего сгорания.

Из них получаются следующие типы штифтов.

• Стационарный / фиксированный штифт : штифт крепится к выступам поршня с помощью винта. Затем шток поршня поворачивается на штифте.
• Полуплавающий : штифт прикрепляется к шатуну посередине, и концы штифта свободно перемещаются внутри подшипника поршня и на бобышках.
• Полностью плавающий : в этом типе пальца палец не прикреплен к пальцу или шатуну поршня.Вместо этого он фиксируется заглушками, зажимами или стопорными кольцами, прикрепленными к бобышкам поршня. В этом случае штифт может колебаться как на выступах, так и на стержне.

4. Головка поршня / корона

Также известна как головка поршня или купол, головка поршня является его вершиной. Это часть, которая контактирует с дымовыми газами. Это нагревает его до чрезвычайно высоких температур. Для предотвращения плавления детали головки поршня изготавливают из специальных сплавов, в том числе из стальных.

Головка поршня обычно имеет каналы и полости.Это помогает создать завихрение, улучшающее сгорание. В разных двигателях используются разные типы поршневых головок. Причины различий бывают разные. Предпочтительная конструкция головки поршня зависит от многих факторов, таких как ожидаемая производительность и тип двигателя.

5. Шатун

Шатун, также называемый шатуном, является частью поршневого двигателя, которая соединяет поршень с коленчатым валом. Шатун вместе с кривошипом преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращение коленчатого вала.

6. Подшипники поршня

Подшипники представляют собой детали поршня, которые расположены в точках, где происходит поворотное вращение. Обычно это полукруглые куски металла, которые вставляются в отверстия в этих точках. Поршневые подшипники включают чашки на большом конце, где шток соединяется с коленчатым валом. Также есть подшипники на малом конце, где шток соединяется с поршнем.

Поршневые подшипники обычно изготавливаются из композитных металлов, таких как свинец, медь, кремний-алюминий и другие.Подшипники часто имеют покрытие для повышения твердости и выдерживания нагрузки от движений поршня и шатуна.

Существует три типа поршней, каждый из которых назван по форме: плоский верх, купол и тарелка.

Как бы просто это ни звучало, поршень с плоским верхом имеет плоский верх. Поршни с плоским верхом имеют наименьшую площадь поверхности; это позволяет им создавать максимальную силу. Этот тип поршня идеально подходит для создания эффективного сгорания.

Поршни с плоским верхом обеспечивают наиболее равномерное распределение пламени. Сложность, связанная с этим, заключается в том, что это может создать слишком большую компрессию для меньших камер сгорания.

Поршни тарелки представляют наименьшие проблемы для инженеров. Это больше из-за того, где они используются, чем из-за того, что они сами владеют.

По форме они напоминают тарелку со слегка загнутыми наружу краями. Обычно тарельчатые поршни используются в приложениях с наддувом, для которых не требуется распредвал с большим подъемом или высокая степень сжатия.

Концептуально противоположные тарелочным поршням, они пузырятся посередине, как верхняя часть стадиона. Это сделано для увеличения доступной площади на верхней части поршня. Большая площадь поверхности означает меньшее сжатие.

Хотя большее сжатие означает создание большей силы, существует верхний предел того, с чем может справиться каждая камера сгорания. Такое снижение степени сжатия существенно предотвращает разрушение двигателя.

Это всего лишь один инструмент, ограничивающий количество создаваемой силы до того, с чем двигатель способен безопасно работать.

Если вы только начинаете, это только начало. Вы не сможете понять всю головоломку, не сопоставив ее части друг с другом.

Таким образом, хотя это объясняет, что делают поршни и как имеют значение различия в форме, это необходимо понимать в контексте всего двигателя, чтобы получить полную картину. Продолжайте учиться, и вы будете в пути.

Ниже приведены типы поршней:

• Поршни ствола
• Поршни крейцкопфа
• Тапочные поршни
• Поршни дефлектора
• Гоночные поршни

1.

Поршни ствола длинные относительно своего диаметра. Они действуют как поршневые и цилиндрические крейцкопфы. Поскольку шатун на большей части своего вращения наклонен под углом, существует также боковая сила, которая воздействует вдоль стороны поршня на стенку цилиндра. Более длинный поршень помогает поддерживать это.

Поршни ствола были обычной конструкцией поршней с первых дней создания поршневых двигателей внутреннего сгорания. Они использовались как для бензиновых, так и для дизельных двигателей, хотя в высокоскоростных двигателях теперь используется более легкий поршень с проскальзыванием.

Характерной чертой большинства поршневых поршней, особенно для дизельных двигателей, является то, что они имеют канавку для масляного кольца под поршневым пальцем в дополнение к кольцам между поршневым пальцем и головкой поршня.

Название «стволовый поршень» происходит от «ствольного двигателя» — ранней конструкции морского парового двигателя.

Чтобы сделать их более компактными, они отказались от обычного поршневого штока парового двигателя с отдельной траверсой и вместо этого были первой конструкцией двигателя, в которой поршневой палец размещался непосредственно внутри поршня.

В остальном эти поршни ствольного двигателя мало походили на поршень ствола; они были чрезвычайно большого диаметра и имели двойное действие. Их «ствол» представлял собой узкий цилиндр, установленный в центре поршня.

2.

Для больших тихоходных дизельных двигателей может потребоваться дополнительная поддержка боковых сил, действующих на поршень. В этих двигателях обычно используются поршни крейцкопфа.

Главный поршень имеет большой шток, идущий вниз от поршня к тому, что фактически является вторым поршнем меньшего диаметра.Главный поршень отвечает за газовое уплотнение и несет на себе поршневые кольца.

Меньший поршень является чисто механической направляющей. Он проходит внутри небольшого цилиндра в качестве направляющей для ствола, а также несет поршневой палец.

Смазка крейцкопфа имеет преимущества по сравнению с цилиндрическим поршнем, поскольку его смазочное масло не подвержено тепловому воздействию сгорания: масло не загрязняется частицами сажи сгорания, оно не разрушается из-за тепла, а более тонкое, менее может использоваться вязкое масло.

Трение поршня и крейцкопфа может быть вдвое меньше, чем у цилиндрического поршня. Из-за дополнительного веса этих поршней они не используются в высокоскоростных двигателях.

3.

Поршень с проскальзыванием — это поршень для бензинового двигателя, размер и вес которого были максимально уменьшены.

В крайнем случае они сводятся к днищу поршня, опоре для поршневых колец и достаточному количеству оставшейся юбки поршня, чтобы оставить две площадки для предотвращения качания поршня в отверстии.

Стороны юбки поршня вокруг поршневого пальца уменьшены от стенки цилиндра.

Основная цель состоит в том, чтобы уменьшить возвратно-поступательную массу, тем самым облегчая балансировку двигателя и, таким образом, обеспечивая высокие скорости. В гоночных условиях юбки скользящего поршня могут быть сконфигурированы так, чтобы они были очень легкими, сохраняя при этом жесткость и прочность полной юбки.

Пониженная инерция также улучшает механический КПД двигателя: силы, необходимые для ускорения и замедления возвратно-поступательных деталей, вызывают большее трение поршня о стенку цилиндра, чем давление жидкости на головку поршня.

Дополнительным преимуществом может быть некоторое уменьшение трения о стенку цилиндра, поскольку площадь юбки, которая скользит вверх и вниз в цилиндре, уменьшается вдвое. Однако наибольшее трение происходит из-за поршневого кольца, которое на самом деле является наиболее плотно прилегающим к отверстию и опорным поверхностям пальца кисти, и, таким образом, выгода уменьшается.

4.

Поршень дефлектора используются в двухтактных двигателях с компрессией картера, где поток газа внутри цилиндра должен быть тщательно направлен для обеспечения эффективной продувки.

При перекрестной продувке передаточное (впускное отверстие в цилиндр) и выпускное отверстия находятся на непосредственно обращенных сторонах стенки цилиндра.

Чтобы входящая смесь не проходила прямо от одного порта к другому, поршень имеет выступающее ребро на его головке. Это предназначено для отклонения поступающей смеси вверх вокруг камеры сгорания.

Много усилий и много различных конструкций днища поршня было потрачено на разработку улучшенной продувки. Коронки превратились из простого ребра в большую асимметричную выпуклость, обычно с крутой гранью на входе и пологим изгибом на выпуске.

Несмотря на это, перекрестная очистка никогда не была столь эффективной, как хотелось бы. В большинстве современных движков вместо этого используется портирование Schnoodle. Это помещает пару отверстий для переноса по бокам цилиндра и стимулирует вращение потока газа вокруг вертикальной оси, а не горизонтальной оси.

5.

В гоночных двигателях прочность и жесткость поршня обычно намного выше, чем у двигателя легкового автомобиля, в то время как вес намного меньше, чтобы достичь высоких оборотов двигателя, необходимых в гонках.

Наиболее важные задачи, которые должны выполнять поршни:

• Передача усилия от рабочего газа и к рабочему газу
• Регулируемое ограничение рабочей камеры (цилиндра)
• Уплотнение рабочей камеры
• Линейное направление шатуна (ствольные поршневые двигатели)
• Теплоотвод
• Поддержка перезарядки вытяжкой и разрядкой (четырехтактные двигатели)
• Поддержка смесеобразования (за счет подходящей формы поверхности поршня на
• со стороны камеры сгорания)
• Управление перезарядкой (в двухтактных двигателях)
• Направление уплотнительных элементов (поршневые кольца)
• Направление шатуна (для шатунов с верхней направляющей)

По мере увеличения удельной мощности двигателя , то же самое и с требованиями к поршню.

• Поршни должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать:
• Ударное воздействие давления газов сгорания,
• Колеблющаяся нагрузка и
• Высокая температура газов.
• Поршень должен быть:
• Легким
• Бесшумным в работе и
• Механически прочным.
• Из-за легкости:
• Инерционные потери и
• Инерционные нагрузки на подшипник уменьшаются из-за изменения движения

Основное применение поршней:

• Уменьшение инерции также улучшает механический КПД двигателя.
• Он сжимает жидкость внутри цилиндра, следовательно, увеличивает давление и температуру жидкости внутри цилиндра.
• Он также указывает направление.

Основными преимуществами поршней являются:

• Простота механики
• Гибкость и надежность
• Отношение мощности к массе
• Совместимость с различными видами топлива
• Низкая рабочая температура турбины Меньше
• вибрации и шум
• Меньше обслуживания
• Поршень легко запускается
• Отлично подходит для рекуперации отходящего тепла
• Обеспечивает высокую маневренность
• Меньшие производственные затраты
• Низкие выбросы NOx
• Предлагает процесс сгорания HCCI
• Внутри сбалансированный
• Модульность

Поршень Недостатки:

Основными недостатками поршней являются:

• Низкая топливная экономичность
• Стабильность подачи топлива
• Низкая эффективность при частичной нагрузке
• Высокая скорость сгорания
• Требуется понижающая передача 9055

FAQ

Поршень — это компонент поршневых двигателей, поршневых насосов, газовых компрессоров, гидроцилиндров и пневматических цилиндров, а также других подобных механизмов.Это движущийся компонент, который заключен в цилиндр и герметизирован поршневыми кольцами.

Основные части поршня:
1. Поршневые кольца
2. Юбка поршня
3. Поршневой палец
4. Головка поршня / корона
5. Шатун
6. Подшипники поршня

Ниже приведены типы поршней:
1. Поршни ствола
2. Поршни крейцкопфа
3. Шлифовальные поршни
4. Поршни дефлектора
5.Racing Pistons

В двигателе его цель — передавать усилие от расширяющегося газа в цилиндре на коленчатый вал через шток поршня и / или шатун. В насосе функция обратная, и сила передается от коленчатого вала к поршню с целью сжатия или выброса жидкости в цилиндр.

Поршни — обзор | Темы ScienceDirect

11.5.1 Шум от ударов поршня

Существует три возможных типа шума поршня, а именно: дребезжание поршня (т. Е. Контакт верхней площадки с отверстием цилиндра), тикающий шум поршневого пальца (т. Е. Удар по подшипнику пальца) и шум от ударов поршня (т. Е. , юбка соприкасается с отверстием). Первые два типа шума можно избежать или устранить путем правильного проектирования. Удар поршня не может быть устранен, потому что он вызван вторичными движениями поршня в пределах зазора между юбкой и отверстием, которые по своей природе возникают из-за кривошипно-скользящего механизма.Удар поршня обычно является самым большим источником механического шума, особенно в дизельном двигателе. Для поршня без зазоров боковая тяга представляет собой низкочастотную форсирующую функцию, которая связана с частотой вращения двигателя (см. Главу 10). При наличии зазора в реальном двигателе временная характеристика боковой силы, действующей на гильзу, изменяется дополнительными резкими ударными силами, когда поршень перемещается в пределах зазора. Эти импульсные ударные силы представляют собой высокочастотные вынуждающие функции, заставляющие гильзу цилиндра и блок цилиндров вибрировать и излучать импульсный тип шума.Шум от ударов поршня также передается от поршня к шатуну и коленчатому валу и, наконец, к блоку двигателя. Более того, удар поршня вызывает кавитационную эрозию гильзы в дизельных двигателях большой мощности с индуцированной чрезмерной вибрацией гильзы (Yonezawa and Kanda, 1985). Некоторые конструктивные параметры, которые могут снизить трение юбки поршня, к сожалению, отрицательно влияют на удар поршня.

При проектировании системы двигателя требуется хорошее понимание следующих тем: (1) характеристики удара поршня; (2) подходы к моделированию; и (3) оптимизированное общее планирование поршневого узла для уравновешивания компромиссов между экономией топлива и шумом.Хотя масса юбки поршня, гибкость юбки и нагрузка от давления в цилиндре у дизельного двигателя и бензинового двигателя сильно различаются, они имеют много схожих характеристик. Некоторые ссылки, упомянутые в этом разделе, относятся к бензиновому двигателю. Введение в возбуждение поршневого удара, шум и связанные с ним конструктивные особенности предоставлены Россом и Ангаром (1965), Манро и Паркер (1975), Уитакром (1990), Слэком и Лайоном (1982), Де Лукой и Гергесом (1996), Chien (1995), Künzel et al. (2001) и Fabi et al. (2007).

Удар поршня между юбкой и отверстием цилиндра вызывается вторичными движениями (поперечными или боковыми, а также наклоном), вызываемыми переменным боковым усилием поршня в пределах зазора между юбкой и отверстием. Поршень перемещается не только в поперечном направлении, но и наклоняется вокруг поршневого пальца, что обычно приводит к ударам верхней (или нижней) части юбки о отверстие. В течение одного цикла двигателя происходит несколько ударов поршня из-за этих боковых реверсий тяги (рис.11.2). Наиболее значительным из них обычно является удар сразу после ВМТ срабатывания (угол поворота коленвала 0 °). Для этого удара поршень перемещается через ВМТ срабатывания, чтобы перейти от скользящего движения против стороны поршня, препятствующей осевому движению, в конце такта сжатия к событию удара со стороны осевого усилия сразу после ВМТ. Газовая нагрузка, действующая на поршень, может создавать вокруг поршневого пальца момент для поворота поршня, тем самым влияя на шум от удара. Усилия должны быть направлены на уменьшение самого сильного удара поршня около ВМТ срабатывания для снижения шума от удара поршня.

11.2. Имитация холодного удара поршня без эффективной смазки.

Шум от ударов поршня зависит от всех факторов, задействованных в этом механизме, т.е. Длина штока до радиуса кривошипа может уменьшить боковое усилие, тем самым уменьшая шум от удара поршня (например, Oetting et al. , 1984).

Среди конструктивных факторов смещение поршневого пальца относительно бокового расположения центра тяжести поршня является наиболее часто используемым методом контроля шума от хлопка поршня. Как объяснено выше в механизме удара поршня, именно момент поршневого пальца управляет наклоном поршня. На момент влияет как боковое смещение пальца, так и вертикальное положение пальца относительно центра тяжести поршня. Сила газа в баллоне в значительной степени влияет на опрокидывающий момент.Боковые силы (например, сила смазки) играют не менее важную роль в управлении опрокидывающим моментом. Следовательно, эффективность бокового смещения пальца зависит от вертикального положения пальца. Когда штифт смещен в сторону упора, сила газа будет вращать поршень вокруг поршневого пальца в направлении противодействующей стороны. Это вращение обеспечивает реверсирование нижней части юбки для контакта с упорной стороной до того, как верхняя часть юбки пересечется, тем самым уменьшая силу, которую в противном случае создавало бы реверсирование верхней стороны.Нижняя часть юбки обычно менее жесткая, чем верхняя, поэтому удар поршня может стать менее шумным. С другой стороны, смещение пальца в сторону, препятствующую толчкованию, вызывает большой шум от удара, поскольку обратный момент на поршне заставляет верхнюю жесткую часть юбки контактировать с отверстием около ВМТ срабатывания. Однако смещение в сторону, препятствующую осевой нагрузке, может привести к небольшому (часто незначительному) уменьшению трения юбки. Следует отметить, что большое смещение поршневого пальца может вызвать чрезмерный наклон поршня вокруг ВМТ и вызвать повышенный прорыв, расход масла и трение.Иногда приходится искать компромисс между шумом от хлопка поршня и его наклоном. Оптимизированная конструкция профиля юбки может облегчить этот компромисс за счет изменения момента смазки, действующего вокруг поршневого пальца. Как видно из вышеупомянутых факторов, регулирование ударов поршней является сложной задачей, но есть много возможностей для ее оптимизации.

Уровень шума от удара поршня зависит от области применения двигателя. Например, поршневой удар преобладает в морских дизелях с относительно большими зазорами поршня, тогда как в небольших бензиновых двигателях он менее заметен.Шум от ударов поршня особенно заметен, когда двигатель холодный, а поршневой зазор большой без эффективной смазки (например, при холодном пуске). Шум увеличивается с увеличением оборотов двигателя и пикового давления в цилиндре. Шум от хлопка поршня наиболее очевиден при холодном пуске и в режиме холостого хода, а также при низких оборотах и ​​высокой нагрузке, когда другие шумы относительно менее заметны. Künzel et al. (2001) обнаружил, что шум от удара поршня был наиболее заметным (слышимым) при низких оборотах двигателя (например,г., 1000–2000 об / мин) от малых до высоких для дизельных двигателей легковых автомобилей. Другой важный сценарий заключается в том, что шум от удара поршня становится заметным после холодного пуска, когда зазор между поршнем и отверстием максимален, но металл остается холодным без эффективной смазки. Например, Ричмонд и Паркер (1987) обнаружили, что на средних оборотах и ​​при низкой нагрузке (например, 1600 об / мин, одна треть нагрузки, ускорение до 30 миль в час после холодного запуска) шум от хлопка поршня может стать наиболее навязчивым. Основная конструктивная мера по минимизации шума от удара поршня заключается в оптимизации вторичных движений поршня во всех рабочих условиях, так что при изменении формы контакта юбки с отверстием в конструкцию двигателя передается только минимальное количество энергии удара.Двумя наиболее часто используемыми методами управления шумом от удара поршня являются уменьшение зазора между юбкой и отверстием и смещение поршневого пальца. Профиль юбки поршня также играет важную роль в снижении шума.

Доказано, что вибрация (или ускорение) гильзы цилиндра или блока цилиндров является хорошим индикатором шума от удара поршня. Установлено, что вибрация гильзы очень хорошо коррелирует с кинетической энергией удара поршня. Камия и др. (2007) использовали небольшие тонкопленочные датчики давления для непосредственного измерения давления масляной пленки в местах удара поршня, чтобы попытаться определить силу возбуждения в месте удара.Они обнаружили, что существует четкая корреляция между давлением масляной пленки в верхней части юбки (расположенной на стороне, препятствующей осевому движению) и ускорением гильзы цилиндра, измеренным в верхней части гильзы. Это подтверждает, что когда происходит удар поршня, при гидродинамической смазке происходит большая реакция пленки сжатия, которая создает давление масла. Это указывает на то, что скорость удара поршня по смазанной поверхности также может использоваться в качестве индикатора шума удара.

Измерения шума от удара поршня и вибрации гильзы / блока проводились в течение последних 30 лет (ДеЙонг и Парсонс, 1982; Фурухама и Хирукава, 1983; Кайзер и др., 1988; Ричмонд и Паркер, 1987; Вора и Гош, 1991; Камп и Сперманн, 1995; Райан и др. , 1994; Nakada et al. , 1997; Teraguchi et al. , 2001). Результаты измерений облегчают понимание параметрической зависимости удара поршня и обеспечивают поддержку при разработке аналитической модели.

Что такое поршневое кольцо? | Как выполняется установка поршневого кольца?

Что такое поршневое кольцо?

Проще говоря, поршневые кольца образуют уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра, которое предотвращает попадание сжатых продуктов сгорания в масляные отстойники.

Они также контролируют расход масла, предотвращая попадание излишков масла в камеру сгорания и сгорания. Правильно функционирующие кольца имеют решающее значение для максимальной мощности и эффективности двигателя.

Также читайте: Что такое биомасса? | Другой метод преобразования биомассы | Метод преобразования биомассы

Для чего нужны поршневые кольца?

Большинство автомобильных поршней имеют три кольца, как показано здесь на этих новых автомобильных поршнях. Верхнее и другие кольца отвечают за плотное прижатие к стенке цилиндра и герметизацию камер сгорания, удерживая дымовые газы внутрь и масло наружу.

Масляное кольцо вытягивает масло из стенки цилиндра на своем пути вниз по цилиндру, возвращая его обратно в масляный поддон. Поскольку очень тонкая масляная пленка смазывает поверхность раздела кольцо / стенка цилиндра, некоторое количество масла может гореть во время сгорания — это нормально. Однако «нормальный» расход масла зависит от двигателя.

Также читайте: Что такое геотермальная энергия? | Альтернативные источники энергии | Какие основные методы используются для использования геотермальной энергии?

Как выполняется установка поршневого кольца?

Перед установкой поршневого кольца новые или запасные кольца проверяются на предмет их маркировки и сравниваются со старыми на предмет того же качества или состояния.Если старая маркировка поршневых колец стерлась, обратитесь к руководству по идентификации поршневых колец, чтобы их можно было поместить в соответствующие канавки. Слив необходимо тщательно очистить, чтобы в нем не скапливался нагар и шлам.

При чистке следует учитывать, что некоторые канавки поршней покрыты специальными защитными пленками. Их нельзя повредить использованными режущими или шлифовальными инструментами. После того, как канавки будут должным образом очищены, поршневые кольца устанавливаются с помощью инструмента для поршневых колец, который расширяет кольцо, чтобы скользить по головке поршня, и вставляет его в канавку.

Обязательно поместите кольцо маркировкой вверх. Большинство поршневых колец снабжены маркировкой «Верх» или идентификационным номером, если нет специальной маркировки. Штампованная поверхность считается верхней гранью.

Правильное использование расширителя колец чрезвычайно важно, поскольку неправильное использование может повредить кольцо или нанести травму оператору, поскольку кольцо находится под постоянным натяжением. В четырехтактных двигателях меньшего размера, если оборудование недоступно, кольцо можно расширить с помощью ткани или ветоши, имеющихся в машинном отделении.

По обе стороны от кольца кладут две ветоши, которые натягивают так, чтобы кольца можно было выдвинуть и надеть на поршень. После установки всех поршневых колец убедитесь, что отверстия или торцы всех поршневых колец не совмещены, чтобы избежать утечки газа из камеры.

Также читайте: Для чего используется солнечная энергия? | Что хорошего в солнечной энергии? | Интересные факты о солнечной энергии

Типы и функции поршневых колец:

№1. Компрессионные кольца или кольца давления

Компрессионные кольца обеспечивают уплотнение поршня и предотвращают утечку газа со стороны сгорания.Компрессионные кольца расположены в первой канавке поршня. Однако это может отличаться в зависимости от конструкции двигателей.

Основными функциями этих колец являются уплотнение дымовых газов и передача тепла от поршня к стенкам поршня. Слой масла, выходящего из масляного кольца, контролируется сдвигом; таким образом, верхние компрессионные кольца обеспечивают адекватную смазку. Кроме того, он также способствует уплотнению и передаче тепла верхнему компрессионному кольцу.

№2. Стеклоочистительное кольцо

Грязесъемное кольцо также называют кольцом Напье, или резервное компрессионное кольцо устанавливается под компрессионным кольцом.Их основные функции — очищать поверхность футеровки от излишков масла и действовать как опорное опорное кольцо, предотвращая любую утечку газа, выходящего из верхнего компрессионного кольца.

Большинство грязесъемных колец имеют сужающуюся поверхность под углом, расположенную в нижней части, чтобы обеспечить очищающее действие при движении поршня к коленчатому валу. Если грязесъемное кольцо установлено неправильно с углом сужения, ближайшим к компрессионным кольцам, это приводит к чрезмерному расходу масла. Это вызвано тем, что грязесъемное кольцо вытирает излишки масла в камеру сгорания.

№3. Кольца контроля масла / скребки

Маслосъемные кольца регулируют количество смазочного масла, проходящего над или под стенками цилиндров. Это кольцо также используется для равномерного распределения масла по периметру гильзы. Масло разбрызгивается на стенки цилиндра.

Эти кольца также называют скребковыми кольцами, потому что они удаляют масло со стенок цилиндра и отправляют его обратно в картер. Эти кольца не позволяют маслам проходить через пространство между поверхностью кольца и цилиндром.В масляном кольце в радиальном центре кольца прорезано отверстие или паз, позволяющий избыточному маслу стекать обратно в резервуар. Масляные кольца могут быть неразъемными или составными.

Для увеличения контактного давления между кольцом и поверхностью гильзы кольца могут быть размещены на внешних краях земли или обращены к камере сгорания, чтобы снизить расход масла за счет лучшего соскабливания масла из канала ствола. Двухкомпонентное маслосъемное кольцо состоит из кольца из чугуна или профильной стали и винтовой пружины из жаропрочной пружинной стали, которая действует по всей окружности кольца для поддержания давления и контакта.

№4. Материал поршневого кольца

Один из наиболее известных материалов, используемых в поршневых кольцах Макс, — это чугун. Это связано с тем, что он содержит пластинчатый графит, который действует как самосмазывающийся материал, который способствует движению скольжения между кольцами и гильзой.

На поршневые кольца наносятся сплавы и покрытия, и это зависит от типа кольца, поскольку функции этих колец отличаются друг от друга. Наиболее распространенными формами сплава являются хром, молибден, ванадий, титан, никель и медь.Материал поршневых колец сделан из более твердого материала, чем гильза цилиндра, что обеспечивает максимальный срок службы.

№ 5. Поршень главного двигателя

Камера сгорания двухтактных судовых двигателей представляет собой большое пространство, производящее значительное количество тепла и напряжения. Верхние кольца поршня находятся в непосредственном контакте с камерой сгорания, поэтому они требуют лучшей защиты и покрытия, чтобы выдерживать термическое напряжение и обеспечивать надлежащее уплотнение.

Было представлено несколько новых конструкций, особенно для больших двухтактных судовых двигателей.Некоторые из важных предлагаемых дизайнов:

Также читайте: Типы измерительных приборов

№6. Двигатель MAN

Верхнее поршневое кольцо имеет регулируемый сброс давления с несколькими наклонными неглубокими канавками (с твердым хромированием) на лицевой стороне, что позволяет некоторому давлению газа проходить через второе кольцо, уменьшая нагрузку на верхнее кольцо. На концах кольца имеется соединение типа «S».

Недавно были представлены новые конструкции, которые представляют собой модифицированные версии колец CPR, известных как порты CPR на простых кольцах (CPR POP).Изменения коснулись положения канавки, которая теперь расположена в нижней части кольца, поскольку было отмечено, что износ канавки на рабочей стороне кольца CPR был быстрее, чем обычно.

№ 7. Второе или промежуточное кольцо

Остальные кольца имеют косой разрез на концах кольца. Все поршневые кольца имеют алюминиевое покрытие на внешней поверхности для облегчения приработки.

№ 8. Двигатель Wartsila

В 2-тактном двигателе Wartsila канавки под поршневые кольца на поверхности поршня закалены для обеспечения превосходной устойчивости к износу.Верхнее поршневое кольцо (также известное как газонепроницаемое кольцо (GT) в Wartsila) имеет перекрывающиеся концы, чтобы избежать утечки газа благодаря асимметричной форме цилиндров.

Они хром-керамические (CC) с непрерывным покрытием (RC). Количество поршневых колец зависит от размера двигателя. Flex 35 будет иметь гораздо более короткую юбку и будет оснащен тремя поршневыми кольцами, но двигатель RTA может иметь до 5 поршневых колец.3

№ 9. Четырехтактный двигатель

Требование к поршневому кольцу в четырехтактном двигателе отличается, поскольку узел гильзы поршня открыт в поддон.Следовательно, существует дополнительная потребность в маслосъемных кольцах в пакетах 4-тактных поршневых колец. Обычно имеет 2-5 колец в зависимости от типа и спецификации двигателя.

Обычно предусмотрены 2-4 компрессионных кольца для уплотнения газов из камеры сгорания, а также 1-3 масляных кольца для предотвращения попадания масла в камеру сгорания. Компрессорные кольца обычно цилиндрического типа с конической поверхностью для эффективного газового уплотнения. Профиль масляного кольца включает в себя два заземляющих элемента и входящую в комплект спиральную пружину для поддержки предварительного натяжения кольца.

Также читайте: Что такое токарный инструмент? | Типы токарного инструмента

Как работают поршневые кольца?

Как объяснялось, на разных уровнях поршня предусмотрены кольца разных типов, которые выполняют разные функции. Верхняя канавка поршня имеет компрессионное кольцо, основная функция которого заключается в герметизации любых утечек внутри камеры сгорания во время процесса сгорания.

При воспламенении топливовоздушной смеси давление газов сгорания прикладывается к головке поршня, заставляя поршень перемещаться к коленчатым валам.Сжатые газы проходят через зазоры между стенкой цилиндра и поршнем в канавку поршневого кольца.

Во время процесса сгорания сила газов высокого давления прижимает поршневое кольцо к стенке гильзы цилиндра, что помогает ему создать эффективное уплотнение. Это давление, толкающее поршневые кольца, пропорционально давлению дымовых газов.

Следующий набор колец в поршнях, который расположен под компрессионным кольцом и над масляными кольцами, называется грязесъемным кольцом.Они имеют коническую конструкцию и используются для дополнительной герметизации камеры сгорания.

Как следует из названия, они помогают очистить стенки футеровки от излишков масла и загрязнений. Если бы газы сгорания могли проходить через компрессионное кольцо, эти газы блокировались бы кольцами стеклоочистителя в хорошем состоянии. Последние комплекты колец представляют собой масляные кольца, расположенные в нижней канавке поршня, ближайшей к картерам.

Основная функция масляного кольца — удалять излишки масла со стенок гильзы цилиндра, когда поршни находятся в движении.Большая часть протертых масел направляется обратно в картер двигателя в масляный картер. Эти масляные кольца поставляются с установленной сзади пружиной в 4-тактных двигателях, чтобы обеспечить дополнительный толчок для очистки гильзы.

Также читайте: Что такое токарный патрон? | Типы токарных патронов | Различный токарный патрон

Что нужно проверить при осмотре поршневых колец:

Осмотр поршневых колец — важная задача для определения надлежащего функционирования поршневых колец с последующей очисткой или заменой поршневых колец (если они сломаны или изношены).

В двухтактном велосипедном двигателе отверстие на верхнем кольце обычно находится выше, чем канавка верхнего кольца на четырехтактном двигателе.

Также прочтите: Что такое определение размеров и его типы? | Что означает определение размеров? | Размеры | Типы размеров

Во время текущего осмотра:

Во время обычного осмотра места продувки давление в поршневых кольцах сбрасывается с помощью отвертки. Это делается для проверки действия пружины или натяжения колец.Он также показывает, сломано кольцо или нет. Если кольцо сломается, пружина не сработает.

Кольца проверяются на предмет их свободы в канавках, так как они могут застрять из-за нагара и, в конечном итоге, вызвать серьезные повреждения гильзы. Также проверяется зазор между кольцом и канавкой и рассчитывается износ. Кольцо проверяется на наличие царапин и повреждений, а также оценивается общее состояние.

Также читайте: Что такое инструменты для работы с файлами? | Типы файлов Инструменты

Почему выходят из строя поршневые кольца?

Камера сгорания оказывает чрезмерное давление на поршневые кольца.Если давление сгорания образующегося газа внутри камеры выше нормального, это может повлиять на работу кольца. Это может быть вызвано взрывом и стуком топлива из негерметичной форсунки или смешиванием топлива с грязным воздухом.

Загрязненное топливное масло или неправильный сорт цилиндрового масла также повлияет на работу кольца. Когда кольцо начинает изнашиваться, становится очевидной его способность закрывать газы сгорания. Низкое качество топлива или масла в цилиндрах, плохой процесс сгорания, неправильный выбор времени подачи топлива, изношенные гильзы и т. Д., являются частыми причинами износа поршневых колец.

Наиболее частым признаком изношенного кольца является попадание газа в картер или под область поршня, известное как пятно. Вязкие кольца могут образоваться из-за нагара или шлама, а также износа из-за трещин на кольце.

Также читайте: Каковы механические свойства металлов? | Механические свойства материала

Во время капитального ремонта:

При капитальном ремонте полностью заменены поршневые кольца на новые комплекты.Но при зачистке колец необходимо учитывать следующие шаги: —

• Если поршневое кольцо застряло в канавке.
• Если осевая высота колец уменьшена, а зазоры в кольцах и канавке велики.
• Если слой хрома треснул или поврежден.

Во время капитального ремонта канавку необходимо тщательно очистить от нагара и проверить на наличие повреждений в кольцевой канавке. Перед наложением поршневых колец их необходимо предварительно вкатать в канавку.

При этом кольцо полностью входит в канавку. С помощью этого теста мы можем проверить, что канавки глубже, чем радиальная ширина кольца. При установке поршней с замененными кольцами во гильзу используйте инструмент для компрессии поршневых колец, достаточно смазанный, чтобы гарантировать, что кольцо не прилипнет к поверхности гильзы при движении внутри камеры сгорания.

Поршневые кольца помещают внутрь изношенной гильзы, также проверяется стыковой зазор. Для небольших поршней, таких как кольца компрессора, торцы можно обработать с помощью фильтра для поршневых колец, но для судовых двигателей кольца необходимо отправить в береговую мастерскую для ремонта, если стыковой зазор не соответствует норме.

При прикреплении колец следует проверить, какая часть находится выше или ниже, а также проверить различные маркировки для разных столбов.